Эволюция — это процесс, благодаря которому мы находимся там, где мы есть сегодня…
Добавить в моё избранное
229 мин, 53 сек 11991
Из изменённых яйцеклеток и сперматозоидов может быть рождено человеческое существо со специфическими особенностями, соответствующее особому заранее разработанному плану. Без естественных процессов модификации этот неестественный процесс — единственный путь развития вида в новые формы, чтобы встретить проблемы, которые ждут его в будущем: проблемы, созданные перенаселением, чрезмерным использованием природных ресурсов и загрязнением окружающей среды.
Генная инженерия
Приёмы генной инженерии уже сложны, хотя в своём нынешнем состоянии они являются примитивными по сравнению с тем, что, несомненно, станет возможным в течение нескольких десятилетий.
Репродуктивные молекулы, которые лежат в ядре каждой клетки живого организма, находятся в форме длинных структур, называемых хромосомами. Эти хромосомы составлены из химического вещества ДНК. Его форму лучше всего представить как длинную лестница, которая была скручена вдоль своей длины. Каждая ступенька этой лестницы состоит из двух компонентов, называемых азотистыми основаниями, соединённых вместе. Существует лишь четыре различных вида азотистых оснований: тимин, цитозин, аденин и гуанин, соответственно Т, Ц, А и Г. T всегда соединяется с A, а Ц всегда с Г. Последовательность этих пар оснований вдоль скрученной лесенки может варьировать почти до бесконечности — в полном наборе человеческих хромосом существует около 6,000,000,000 оснований.
Хромосому часто сравнивают со страницей в инструкции. Каждая пара оснований, или ступенька в лестнице, представляет букву алфавита, а расположение вдоль лестницы даёт «слова» и«предложения». Каждая распознаваемая инструкция, образованная таким путём, даёт ген. Гены в одной клетке производят полную информацию, необходимую для роста целого организма
Когда организм растёт и развивается, это происходит путём размножения клеток. Каждая клетка разделяется на две полноценных клетки. Когда это происходит, каждая хромосома в клетке фактически расщепляется посередине. Витки скрученной лесенки отходят друг от друга, поскольку ступени раскалываются вдоль соединений между основаниями. В дальнейшем происходит так, что эти две «полулестницы» образуют две полных лесенки, присоединяя свободные азотистые основания, создающиеся из химических веществ, плавающих в клетке. В результате этого, когда клетка разделяется надвое, каждая новая клетка несёт совершенно одинаковый набор генных«инструкций».
Исключение из этого процесса имеет место при половом размножении. Репродуктивные клетки несут половину нормального числа хромосом. Две полуклетки объединяются во время оплодотворения, чтобы произвести одну клетку с полным набором. Эта новая клетка — уникальное соединение генов, половины от матери и половины от отца. Затем эта клетка делится обычным образом, пока, следуя инструкции, которую несёт каждая клетка, не будет построен полный организм.
Вот какова нынешняя великая загадка: как гены — последовательность пар азотистых оснований вдоль хромосомы — работают в действительности? Как они управляют постройкой организма?
Идея, лежащая в основе генной инженерии, состоит в том, чтобы управлять естественными процессами. Каким-то способом генетические инструкции, находящиеся вдоль хромосом в клетке, должны быть идентифицированы, а затем изменены таким образом, чтобы в процессе роста организм следовал новому набору инструкций. Поскольку все вовлечённые в этот процесс материалы (клетки, хромосомы, молекулы) имеют микроскопические размеры, должна применяться совершенно новая технология.
Вирусы могут делать это. Вирусы по сути своей состоят из массы их собственной ДНК, заключённой в оболочку. Инфицируя клетку, они прикрепляются к клеточной стенке и вводят сквозь неё свою ДНК. Во внутренней среде клетки чужеродная ДНК разрушает хромосомы клетки и заново выстраивает этот материал в виде собственных копий.
Чтобы генные инженеры сделали то же самое, они должны были бы прежде всего пробиться через клеточную стенку, затем разрушить ДНК в ядре и повторно собрать её желаемым образом. В ином случае они могли вырезать сегменты цепочки ДНК, фрагменты, которые соответствуют тем или иным генам, и заменяют их уже подготовленными фрагментами ДНК. Это было бы сделано химическими веществами, которые дают определенные биохимические реакции — ферментами — для части которых было обнаружено наличие способности резать нить ДНК.
Самые большие успехи в экспериментах пока были сделаны на бактериях. Эти одноклеточные существа обладают клеточными стенками, которые могут быть размягчены химическими растворами таким образом, чтобы новую ДНК можно было поместить внутрь. Двойная спираль исходной хромосомы может быть разрезана с использованием ферментов, и может быть вставлена новая ДНК. У разрушенных концов нитей ДНК одна сторона длиннее другой, оставляя свободной последовательность азотистых оснований.
Генная инженерия
Приёмы генной инженерии уже сложны, хотя в своём нынешнем состоянии они являются примитивными по сравнению с тем, что, несомненно, станет возможным в течение нескольких десятилетий.
Репродуктивные молекулы, которые лежат в ядре каждой клетки живого организма, находятся в форме длинных структур, называемых хромосомами. Эти хромосомы составлены из химического вещества ДНК. Его форму лучше всего представить как длинную лестница, которая была скручена вдоль своей длины. Каждая ступенька этой лестницы состоит из двух компонентов, называемых азотистыми основаниями, соединённых вместе. Существует лишь четыре различных вида азотистых оснований: тимин, цитозин, аденин и гуанин, соответственно Т, Ц, А и Г. T всегда соединяется с A, а Ц всегда с Г. Последовательность этих пар оснований вдоль скрученной лесенки может варьировать почти до бесконечности — в полном наборе человеческих хромосом существует около 6,000,000,000 оснований.
Хромосому часто сравнивают со страницей в инструкции. Каждая пара оснований, или ступенька в лестнице, представляет букву алфавита, а расположение вдоль лестницы даёт «слова» и«предложения». Каждая распознаваемая инструкция, образованная таким путём, даёт ген. Гены в одной клетке производят полную информацию, необходимую для роста целого организма
Когда организм растёт и развивается, это происходит путём размножения клеток. Каждая клетка разделяется на две полноценных клетки. Когда это происходит, каждая хромосома в клетке фактически расщепляется посередине. Витки скрученной лесенки отходят друг от друга, поскольку ступени раскалываются вдоль соединений между основаниями. В дальнейшем происходит так, что эти две «полулестницы» образуют две полных лесенки, присоединяя свободные азотистые основания, создающиеся из химических веществ, плавающих в клетке. В результате этого, когда клетка разделяется надвое, каждая новая клетка несёт совершенно одинаковый набор генных«инструкций».
Исключение из этого процесса имеет место при половом размножении. Репродуктивные клетки несут половину нормального числа хромосом. Две полуклетки объединяются во время оплодотворения, чтобы произвести одну клетку с полным набором. Эта новая клетка — уникальное соединение генов, половины от матери и половины от отца. Затем эта клетка делится обычным образом, пока, следуя инструкции, которую несёт каждая клетка, не будет построен полный организм.
Вот какова нынешняя великая загадка: как гены — последовательность пар азотистых оснований вдоль хромосомы — работают в действительности? Как они управляют постройкой организма?
Идея, лежащая в основе генной инженерии, состоит в том, чтобы управлять естественными процессами. Каким-то способом генетические инструкции, находящиеся вдоль хромосом в клетке, должны быть идентифицированы, а затем изменены таким образом, чтобы в процессе роста организм следовал новому набору инструкций. Поскольку все вовлечённые в этот процесс материалы (клетки, хромосомы, молекулы) имеют микроскопические размеры, должна применяться совершенно новая технология.
Вирусы могут делать это. Вирусы по сути своей состоят из массы их собственной ДНК, заключённой в оболочку. Инфицируя клетку, они прикрепляются к клеточной стенке и вводят сквозь неё свою ДНК. Во внутренней среде клетки чужеродная ДНК разрушает хромосомы клетки и заново выстраивает этот материал в виде собственных копий.
Чтобы генные инженеры сделали то же самое, они должны были бы прежде всего пробиться через клеточную стенку, затем разрушить ДНК в ядре и повторно собрать её желаемым образом. В ином случае они могли вырезать сегменты цепочки ДНК, фрагменты, которые соответствуют тем или иным генам, и заменяют их уже подготовленными фрагментами ДНК. Это было бы сделано химическими веществами, которые дают определенные биохимические реакции — ферментами — для части которых было обнаружено наличие способности резать нить ДНК.
Самые большие успехи в экспериментах пока были сделаны на бактериях. Эти одноклеточные существа обладают клеточными стенками, которые могут быть размягчены химическими растворами таким образом, чтобы новую ДНК можно было поместить внутрь. Двойная спираль исходной хромосомы может быть разрезана с использованием ферментов, и может быть вставлена новая ДНК. У разрушенных концов нитей ДНК одна сторона длиннее другой, оставляя свободной последовательность азотистых оснований.
Страница 3 из 66
